A kriogenika felhasználhatósága a modern repülésben

Abstract

A cikkben a szerzők ismertetik a kriogén rendszerekkel kapcsolatos kutatási tevékenységüket. A bevezetést, valamint a kriogenika rövid történetét követően bemutatjuk a repülésben alkalmazott kriogén gázokat, elemezve a folyékony hidrogén használatát. Egy példán keresztül olyan számítógépes szoftver használatát mutatjuk be, amely a valósághoz hűen képes a közegek áramlásának fizikai-matematikai modellezésére. Célunk egy átfogó, könnyen megérthető összefoglaló elkészítése a modernkori repülés alternatívájáról.

Drónok meghajtás szerinti lehetséges szerkezeti felépítései

“…A forgószárnyas drónok energiafogyasztásának problémája azonban még mindig nagy kihívást jelent, mivel gyakran sok elektromos motort használnak (4,6,8,10,12), így az ehhez felhasznált energia nagyon nagy, ami a forgószárnyasok repülési idejét rövidebbé teszi (a kereskedelmi forgalomban kapható forgószárnyas UAV-k repülési ideje általában kevesebb, mint 1 óra) [27]. A pilóta nélküli légi járművek meghajtási technológiája jelentős mértékben kapcsolódik az UAV-k repülési teljesítményéhez, amely a repülés egyik legfontosabb fejlesztési irányává vált.…”

“…A hibrid-elektromos repülőgépek vizsgálata a légi közlekedés jövőjének egyik lehetséges megoldása, és akár végleges választ is jelenthet az olyan kihívásokra, mint a repülés gazdaságossága, az üzemanyag-hatékonyság növelése, a csendesebb gépek és a szennyező anyagoktól mentes levegő, az Európai Unió Flightpath 2050 Vision című dokumentuma szerint [12]. A légi közlekedés jövőbeli fejlődését a Flightpath 2050 Vision, a NASA N+ stratégiája, az FAA 2 és az ICAO 3 által megfogalmazott környezetvédelmi célok teljesítésének követelményei határozzák meg.…”

“…A légi közlekedés jövőbeli fejlődését a Flightpath 2050 Vision, a NASA N+ stratégiája, az FAA 2 és az ICAO 3 által megfogalmazott környezetvédelmi célok teljesítésének követelményei határozzák meg. A legambiciózusabb célokat az Európai Unió Flightpath 2050 Vision tűzte ki, amely a 2000. évi állapothoz (SOA 4 ) viszonyítva 65%-kal csökkenti az érzékelt zajkibocsátást, 75%-kal az utaskilométerenkénti szén-dioxid-kibocsátást és 90%-kal a nitrogén-oxidok (NOx) kibocsátását [12], [29].…”

“…Az elektromos energiaforrásokkal való kiegészítés lehetőséget ad a hajtóművek teljesítményének optimalizálására, amely egyébként a hagyományos kialakításban korlátozott. Az elektromos technológia számos egyedi tulajdonsággal is rendelkezik, amelyeket ki lehet használni az olyan újszerű meghajtási koncepciókból származó előnyök kihasználására, mint a hibrid-elektromos, elektromos meghajtású repülőgépek, az elosztott meghajtás (DP 10 ), a határréteg-beviteli (BLI 11 ) meghajtási koncepció, magas hőmérsékletű szupravezetők (HTS 12 ) alkalmazása, a differenciál tolóerő-szabályozás és számos más fejlesztések [12], [29].…”

“…A NASA Clevelandi Glenn Kutatóközpontjának mérnökei egy újfajta meghajtórendszert tesztelnek a határréteg bevitele elnevezésű elv alapján. Elemző tanulmányok kimutatták, hogy ez az új technológia potenciálisan akár 8,5%-kal is csökkentheti a repülőgép tüzelőanyag-elégetését a napjainkban használt repülőgépekhez képest [12]. A határréteg-beviteli (BLI) meghajtási koncepcióval a [20] irodalom foglalkozik részletesebben.…”